JP2002340447A - 中型冷媒ガス瞬時液化回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の回収装置は、大型構造の強制送風ファン
と、大型熱交換器であるクロスフィン形のコンデンサー
が必要であるため大掛りな設備となり、また、運転費も
高くつきフロンガスを液化させるのに長時間が必要でし
た。 【解決手段】本発明は、熱量の殆ど運動エネルギーに変
換し、かつこの変換過程でガス分を効果的に液化する機
能を有するものであり、集合第１段螺旋状細管路３及び
集合第２段螺旋状細管路４では、内部を流れる冷媒に対
して運動エネルギーに変換するための回転流を与えかつ
流動速度を増大させて、下流部側において液体の温度を
下げるための作用を成すものであり、かくして、従来の
大型熱交換器であるクロスフィン形のコンデンサーにお
ける熱交換作用に全面的に依存することなく、冷媒ガス
の液化を熱変換手段２により確実に行なわせることが可
能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍庫用、大型シ
ョーケース用、大型自動車用、パッケージエアコンに用
いられる冷媒の主たるものであるフロンガスを液化し経
済的、効率的に液化回収しリユースするための冷媒ガス
瞬時液化回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フロンガスを大気中に放出するとオゾン
層の破壊、地球温暖化など悪影響を与えることから、冷
蔵庫を分解する場合を例にとると、フロンガスを大気中
に放出せずに再使用するためとして、冷媒回路からフロ
ンガスを回収することが広く行なわれている。従来は、
フロンガスを回収するために被回収冷媒系統から摘出し
てボンベなどの回収容器に液で送り込ませるのに、大型
圧縮機と大型コンデンサーと大型ファンとが回収装置に
不可欠な部材であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の回収装置は、大
型構造の強制送風ファンと、大型熱交換器であるクロス
フィン形のコンデンサーが必要であるため大掛かりな設
備となり、また、運転費も高くつきフロンガスを液化さ
せるのに長時間が必要でした。

【０００４】このような従来の冷媒回収装置が抱える問
題点の解消を図るべく本発明は先に特開平１０−２５９
９５８号明細書において、キャピラリコイルの減圧膨張
装置を高度のエネルギー変換装置に取り替えることによ
り、フロンガスを瞬時に液化させ大気中に放出させない
冷媒ガス瞬時液化回収装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明における請求項１の発明は、フロンなど被回
収冷媒ガスを吸入管１１を経て圧縮機１により吸入し、
圧縮機１から吐出され圧力及び温度が上昇した前記冷媒
ガスを、運動エネルギーに変換する機能を有する熱変換
手段２に供給して液冷媒とした後、この液冷媒を電磁弁
６が介入された液管１３を経て冷媒液回収ボンベ７に回
収するようにした、冷媒ガス瞬時液化回収装置であっ
て、熱変換手段２が、細管を螺旋状にして形成した集合
第１段螺旋状細管路３と前記螺旋状に対し広い流通断面
積を持つ大径の短管５と集合第１段螺旋状細管路３に類
似の構造の集合第２段螺旋状細管路４との直列接続管路
により構成され、電磁弁６が熱変換手段２の集合第２段
螺旋状細管路４の出口圧力を検出する圧力開閉器１４に
より上限設定値で開弁、下限設定値で閉弁に開閉制御さ
れることを特徴とする冷媒ガス瞬時液化回収装置であ
る。

【０００６】また、本発明における請求項２の発明は、
上記請求項１記載の冷媒ガス瞬時液化回収装置におい
て、液冷媒回収ボンベ７のガス出口２７と圧縮機１の吸
入口とが、電磁弁２１が介入されたガス管２０により接
続されており、電磁弁２１が液冷媒回収ボンベ７内の圧
力を検出する圧力開閉器２３により上限設定値で開弁下
限設定値で閉弁に開閉制御される構成であることを特徴
とする。

【０００７】また、本発明における請求項３の発明は、
上記請求項２記載の冷媒ガス瞬時液化回収装置におい
て、前記被回収冷媒ガスが圧縮機１に吸入されるのを妨
げることなく、液冷媒回収ボンベ７内の回収冷媒ガスが
ガス管２０、吸入管１１を経て被回収冷媒ガス導入側に
逆流するのを阻止する逆止弁２４が吸入管１１に設けら
れている構成であることを特徴とする。

【０００８】また、本発明における請求項４の発明は、
請求項１、２又は３に記載の冷媒瞬時液化回収装置にお
いて、集合第１段螺旋状細管路３及び集合第２段螺旋状
細管路４がそれら管路内の冷媒の流れ方向を基準に左螺
旋状巻きに形成される構成としたことを特徴とする。

【０００９】また、本発明における請求項５の発明は、
上記請求項４記載の冷媒ガス瞬時液化回収装置におい
て、集合第１段螺旋状細管路３と圧縮機１に冷却用のフ
ァン８が付設されており、圧縮機１から吐出される前記
冷媒ガスの温度が所定値以上のときにファン８が送風運
転される構成であることを特徴とする。

【００１０】このような本発明によれば、従来のコンデ
ンサーに替わる部材である熱変換手段２が極めて小型の
構造であるために、装置費が安価であり、また、運搬と
して適しており、電磁弁６の開閉制御で液冷媒回収運転
が可能なので、操作が容易であって、液冷媒が回収でき
るためにリユースとして好適である。

【００１１】また、請求項２の発明によれば、液冷媒回
収ボンベ７内の冷媒ガスを電磁弁２１介入されたガス管
２０によって圧縮機１に戻して液冷媒回収ボンベ７内の
圧力を下げることにより、液冷媒回収ボンベ７内での液
冷媒充填量が増大するために液冷媒回収効率が向上し、
請求項３の発明によれば、圧縮機１に戻す冷媒ガスの逆
流が防止されて安定化で連続した液冷媒回収運転が図れ
る。

【００１２】請求項４の発明によれば、熱変換手段２の
熱変換効率が高くなって液回収効率が良く、かつ、回収
時間の短縮化が図れる。また、請求項５の発明によれ
ば、圧縮機１の加熱防止が果たされ安定運転が図れる。

【００１３】しかし、本発明において構成上の特徴とさ
れる熱変換手段２は、圧縮機１から吐出された高温高圧
冷媒ガスに対して、即ち、圧縮機１における圧縮行程で
圧力及び温度が上昇した冷媒ガスに対して、熱量の殆ど
運動エネルギーに変換し、かつこの変換過程でガス分を
効果的に液化する機能を有するものであり、集合第１段
螺旋状細管路３及び集合第２段螺旋状細管路４では、内
部を流れる冷媒に対して運動エネルギーに変換するため
の回転流を与えかつ流動速度を増大させて、下流部側に
おいて液体の温度を下げるための作用を成すものであ
り、他方、大径の短管５では、集合第１段螺旋状細管３
から導出された液冷媒を拡散流により減速させかつ回転
流を緩める作用を成すもので、後続の集合第２段螺旋状
細管路４での回転増速作用及び液化した冷媒の温度を下
げる機能を有するものであり、かくして、従来のコンデ
ンサーにおける熱交換作用に全面的に依存することなく
冷媒ガスの液化をこの熱変換手段２により確実に行なわ
せることが可能となったものであって、このことは研究
及び実験を重ねた結果に基づいて充分に確認されたとこ
ろであり、また、発明の実施の形態の説明によっても明
らかにされる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の好まし
い例について添付図面を参照しながら説明する。図１に
は、本発明の第１の実施の形態に係る冷媒ガス瞬時液化
回収装置の略示回路図が示される。図２には、図１図示
の冷媒ガス瞬時液化回収装置における熱変換手段２の斜
視図が示される。

【００１５】図１図示の冷媒ガス瞬時液化回収装置は、
圧縮機１と、熱変換手段２と、電磁弁６と、液冷媒回収
ボンベ７とを機器として備え、それら機器を吸入管１
１、吐出管１２及び液管１３の冷媒配管により回路とし
て接続することによって、フロンガスを効率的に回収す
るためと、電磁弁２１が介入されたガス管２０が付設さ
れてなることと、逆流するのを阻止する逆止弁２４が付
設されている装置が構成される。

【００１６】被冷媒回収部としての例えば自動車のエア
コン、冷媒回路の内部に含まれるフロンガスを摘出する
ためのサクションバルブで実現されるチェックジョイン
ト９と圧縮機１の吸入口とを、バルブ１６及びコアドラ
イヤー１０が直列関係に介入されている吸入管１１によ
り接続し、圧縮機１の吐出口と熱変換手段２の流入側と
を吐出管１２により接続し、熱変換手段２の流出側と液
冷媒回収ボンベ７の入口とを電磁弁６及びチェックジョ
イント９が直列に介入されている液管１３により接続す
ることによって、冷媒ガス瞬時液化回収装置の直列回路
が構成される。図１中における１８、１９は吸入管１
１、液管１３の途中にそれぞれ介設したサイトグラスで
あり、両管内におけるフロンの流動の態様を外部から観
察するためとして必要に応じて設けられる。

【００１７】熱変換手段２は、螺旋状細管を形成した集
合第１段螺旋状細管路３と、広い流通断面積を持つ大径
の例えば銅管からなる短管５と、集合第１段螺旋状細管
路３に類似の構造の集合第２段螺旋状細管路４とを、そ
の内部を流れるフロンの流通方向を基準に上手側から下
手側に至って直列関係にて備えている管路であって、集
合第１段螺旋状細管路３及び集合第２段螺旋状細管路４
は、内径が０．８〜３．２ｍｍの範囲の所定径で、１０
０〜３００ｃｍの範囲の所定長さの銅製細管を螺旋径２
０〜５０ｍｍの範囲の所定径の螺旋状に形成される。な
お、集合第１段螺旋状細管路３については、図２に一点
斜線示してなる細長い筒状のケーシングに収納して、付
設したファン８によりケーシング内に大気を送風して圧
縮機の熱量のみ冷却し得るように形成している。

【００１８】一方、大径の短管５は、例えば直径１２．
７ｍｍ、長さ３５ｍｍの銅製短小管が用いられ、その両
端部を絞り加工などにより細径に仕上げて、その流入側
端には、集合第１段螺旋状細管路３の流出側端が接続さ
れ、流出側端には、集合第２段螺旋状細管路４の流入側
端が接続される。

【００１９】なお、集合第１段螺旋状細管路３と集合第
２段螺旋状細管路４とは、同一構造であってもよく、ま
た、管長、管径に差を持たせるようにしてもよく、螺旋
状巻き方向についても同一方向または、一方が左巻きで
他方が右巻きにしたものであってもよいが、運動エネル
ギーに変換させる効率の良さの点で特に左巻きとするこ
とが好ましい。

【００２０】図１中、１４は圧力開閉器、１５は感温筒
であり、圧力開閉器１４は液管１３内の圧力を検出する
ために設けられて、集合第２段螺旋状細管路４の出口圧
力を検出しフロンガスの液化を効率よく行なわせるため
の最適な圧力域における上限設定値で電磁弁６に開弁出
力を、下限設定値で同じく閉弁出力をそれぞれ発するよ
うになっており、一方、感温筒１５は吐出管１２の温度
を検出するために設けられて、圧縮機１から吐出される
フロンガスの温度が所定値以上のときにファン８に送風
運転出力を発するようになっている。

【００２１】ガス管２０は、液冷媒回収ボンベ７のガス
出口バルブ２２と、吸入管１１における圧縮機１吸入口
寄り部とに冷媒ガス流通路として装置回路中に設けられ
ている。このガス管２０には、液冷媒回収ボンベ７側か
らバルブ２２と電磁弁２１とが直列関係にて介設され、
ガス管２０内の圧力即ち液冷媒回収ボンベ７内の圧力を
検出するための圧力開閉器２３が、電磁弁２１に対し液
冷媒回収ボンベ７寄りの箇所のガス管２０に関連させて
配設される。

【００２２】前記圧力開閉器２３は、液冷媒回収ボンベ
７内における液の充填を安定的にかつ充分に行なわせる
ための最適な圧力の上限設定値、例えばフロン１２の場
合は０．９パスカル以上にて電磁弁２１に開弁出力を、
下限設定値例えば０．８パスカル以下にて同じく閉弁出
力をそれぞれ発するように、電磁弁２１に対する制御部
材として設けられるものである。

【００２３】一方、逆止弁２４は、図示すように吸入管
１１におけるガス管２０の分岐接続点に対しサイトグラ
ス１８寄り側の箇所に介設されていて、阻止側ポートが
前記接続点側に、順流側ポートがサイトグラス１８側に
なるような向きで吸入管１１中に設けられている。

【００２４】熱変換手段２による液冷媒回収運転中にお
いて、液冷媒回収ボンベ７内の回収冷媒液量が少なく充
填までに余裕があるにもかかわらずボンベ内圧力が上限
設定値、例えばフロン１２の場合で０．９パスカル以上
に上昇すると、圧力開閉器２３が電磁弁２１に開弁出力
を発するために電磁弁２１が開く。これにより、液冷媒
回収ボンベ７内に充満しているフロンガスは、ガス出口
バルブ２２から流出しガス管２０を経由、圧縮機１の吸
入口に至り、吸入管１１を流れる回収冷媒ガスと合流し
て圧縮機１に吸入された後、熱変換手段２による液冷媒
回収運転が再び行なわれる。その際、逆止弁２４はチェ
ックジョイント９から吸入管１１内に流入して圧縮機１
に吸入される、前記回収冷媒ガスの流動を何ら防げるこ
となくガス管２０を経たリリーフ冷媒ガスが回収冷媒ガ
ス導入側のチェックジョイント９に逆流しようとするの
を確実に阻止することは言うまでもない。

【００２５】ガス管２０からの冷媒ガス流出により、液
冷媒回収ボンベ７内の圧力が下限設定値、例えばフロン
１２の場合で０．８パスカル以下に下がると、圧力開閉
器２３が電磁弁２１に閉弁出力を発するために電磁弁２
１が閉じる。これにより、冷媒ガスを圧縮機１側に戻す
回路は遮断され、熱変換手段２による液冷媒回収運転が
行なわれる。

【００２６】このような冷媒ガスを圧縮機１側に戻す運
転が続けられることによって、液冷媒回収ボンベ７内の
圧力は適正置に保持される結果、液冷媒回収ボンベ７内
には充分な量の液冷媒が満たされる。この場合、過充填
防止センサー２５の作用によって、液冷媒回収ボンベ７
内の液冷媒量が所定充填量になると圧縮機に停止出力を
発し圧縮機１は停止する。かくして、充填効率が高い液
冷媒回収運転が実現されるのである。

【００２７】なお、図１には図示しないが、圧縮機１に
対して吸入側のラインには油分離器を、吐出側のライン
には冷媒フイルター、油分離器をそれぞれ必要に応じて
追加して設けても良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果があり、本発明に
よれば、熱変換手段２により液化した冷媒を効率的かつ
円滑に液冷媒回収ボンベ７に供給することができ冷媒回
収が簡単かつ容易に行なえる。また、熱変換手段２を構
成要素とする本発明装置によれば、コンパクトで運搬性
に優れると共に運転操作が容易であって、フロン回収コ
ストの低減かを果たす。

【００２９】請求項２の発明によれば、液冷媒回収ボン
ベ７内の冷媒ガスを電磁弁２１が介入されたガス管２０
によって圧縮機１に戻して液冷媒回収ボンベ７内の圧力
を下げることにより、液冷媒回収ボンベ７内での液冷媒
充填量が増大するために、液冷媒回収効率が向上する。
また、請求項３の発明によれば、圧縮機１に戻す冷媒ガ
スの逆流が防止されて安定化で連続した液冷媒回収運転
が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る冷媒回収装置
の略示回路図である。

【図２】図１図示の冷媒回収装置における熱変換手段２
の斜視図である。

【符号の説明】

１…圧縮機 ２…熱変換手段 ３…
集合第１段螺旋状細管 ４…集合第２段螺旋状細管 ５…大径の短管 ６…
電磁弁 ７…液冷媒回収ボンベ ８…ファン ９…
チェックジョイント １０…フイルタードライヤ １１…吸入管 １２
…吐出管 １３…液管 １４…圧力開閉器 １５
…熱温筒 １６…バルブ １７…バルブ １８
…サイトグラス １９…サイトグラス ２０…ガス管 ２１
…電磁弁 ２２…出口バルブ ２３…圧力開閉器 ２４
…逆止弁 ２５…過充填防止センサー ２６…圧縮モーター ２７
…ガス出口

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒ガスを吸入管１１を経て圧縮機１に
   より吸入し、圧縮機１から吐出される高温・高圧冷媒ガ
   スを、運動エネルギーに変換する機能を有する熱変換手
   段２に供給して液冷媒とした後、この液冷媒を電磁弁６
   が介入された液管１３を経て液冷媒回収ボンベ７に回収
   するようにした冷媒ガス瞬時液化回収装置であって、熱
   変換手段２が、細管を螺旋状にして形成した集合第１段
   螺旋状細管路３と広い流動断面積を持つ大径の短管５
   と、集合第１段螺旋状細管３に類似の構造の、集合第２
   段螺旋状細管路４との直列接続管路により構成され、電
   磁弁６が、熱変換手段２の集合第２螺旋状細管路４の出
   口圧力を圧力開閉器１４により上限設定値で開弁、下限
   設定値で閉弁に開閉制御されることを特徴とする冷媒ガ
   ス瞬時液化回収装置。
2. 【請求項２】 液冷媒回収ボンベ７のガス出口バルブ２
   ２と圧縮機１の吸入口とが電磁弁２１が介入されたガス
   管２０により接続されて、電磁弁２１が液冷媒回収ボン
   ベ７内の圧力を検出する圧力開閉器２３により上限設定
   値で開弁、下限設定値で閉弁に開閉制御される請求項１
   記載の冷媒ガス瞬時液化回収装置。
3. 【請求項３】 前記冷媒ガスが圧縮機１に吸入されるの
   を妨げることなく、液冷媒回収ボンベ７内の回収冷媒ガ
   ス管２０、吸入管１１を経て被回収冷媒ガス導入側に逆
   流するのを阻止する逆止弁２４が吸入管１１に設けられ
   ている請求項２記載の冷媒ガス瞬時液化回収装置。
4. 【請求項４】 集合第１段螺旋状細管路３及び集合第２
   段螺旋状細管路４がそれら管路内の冷媒の流れ方向を基
   準に左螺旋状巻きに形成される請求項１、２又は３に記
   載の冷媒ガス瞬時液化回収装置。
5. 【請求項５】 集合第１段螺旋状細管路３及び圧縮機１
   に冷却用のファン８が付設されてなり、圧縮機１から吐
   出される前記冷媒ガスの温度が所定値以上のときにファ
   ン８が送風運転される請求項４記載の冷媒ガス瞬時液化
   回収装置。